(57)【要約】  【課題】  外部電気回路基板への接続が容易で、電解液が漏れ出して電池性能を劣化させたり、漏出した電解液により外部電気回路基板が損傷を受けたりすることがない電池または電気二重層キャパシタを提供する。  【解決手段】  電池用ケースおよび電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部１ａ、下面に第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、段差１−Ａの上面に形成された第二のメタライズ層１ｃと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけておよび第二のメタライズ層１ｃから第二の導体層１ｅにかけて形成された第一の接続導体２ｂおよび第二の接続導体２ｃと、中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられ、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている蓋体３を具備する。【選択図】  図１
2006012792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の内側面と底面との間に形成された段差の上面に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合される蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電池用ケース。
【請求項２】
請求項１記載の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続された負電極板と、前記突出部を前記負電極板に当接させるとともに前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合された前記蓋体とを具備していることを特徴とする電池。
【請求項３】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電池用ケース。
【請求項４】
請求項３記載の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された負電極板と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続され、外周部が前記第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする電池。
【請求項５】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層が設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電池用ケース。
【請求項６】
請求項５記載の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された負電極板と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする電池。
【請求項７】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の内側面と底面との間に形成された段差の上面に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合される蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項８】
請求項７記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続された第二の電極と、前記突出部を前記第二の電極に当接させるとともに前記凹部を覆うようにして接合された蓋体とを具備していることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項９】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項１０】
請求項９記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された第二の電極と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記第二の電極に当接されて電気的に接続され、外周部が前記第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項１１】
上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層が設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項１２】
請求項１１記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された第二の電極と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電式電池に使用される電池用ケースおよび電池ならびに電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタに関し、より詳しくは携帯電話などの小型電子機器に用いられる薄型の電池用ケースおよび電池ならびに電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯型コンピュータ、カメラ一体型ビデオテープレコーダー等に代表される携帯機器が目覚しく発達するとともに、より一層の小型化、軽量化が求められる傾向にある。そして、これらの携帯機器の電源としての電池の需要も増加の一途をたどるとともに、電池のエネルギー密度を高めることによる小型軽量化の研究が活発に行われている。特に、リチウム電池は、原子量が小さくかつイオン化エネルギーが大きなリチウムを用いる電池であることから、高エネルギー密度を得ることができて小型軽量化が図れ、さらに再充電が可能な電池とできることより盛んに研究され、現在にいたっては携帯機器の電源をはじめとする広範囲な用途に用いられるようになってきた。
【０００３】
また、電池には、大きく分けて円筒型と角型があり、その構造は正極と負極とを絶縁シートを介して金属製の電槽缶内に収容し、そこに電解液が注入されて封口された構造とされている。
【０００４】
リチウム電池の正極には、例えば金属酸化物を正極活物質としてこれに導電材を添加したものが一般的に使用される。この正極活物質としては例えばコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが使用され、また、導電材としては例えばアセチレンブラック（ＡＢ）や黒鉛などが使用される。電池の負極には、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ12）などのリチウムチタン複合酸化物やグラファイトまたは非晶質炭素などの活物質を樹脂で固めたものが使用される。
【０００５】
リチウム電池においては、このＬｉＣｏＯ２やＬｉＭｎ２Ｏ４などから成る正極活物質の充放電電圧が約４Ｖであり、これに対して炭素材料などから成る負極活物質の充放電電圧は０Ｖ付近であることから、これらの正極活物質と負極活物質と電解液とを組み合わせることによって約3.5Ｖの高放電電圧を達成している。
【０００６】
電池の正極は上記活物質に上記導電材を加え、さらにポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【０００７】
また負極は上記活物質に、正極と同様にポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【０００８】
そして、このようにして作製された正極および負極をその間に耐熱温度が約150℃のポリオレフィン繊維製の不織布やポリオレフィン製の微多孔膜などから成る絶縁シートを介して電槽缶内に収容し、電解液を注入して電池が得られる。
【０００９】
そして、このようにして作製される電池をさらに小型化、高密度化するために、図７に示すコイン型の電池Ａが開発されている。
【００１０】
この従来の電池Ａは、円板状の正極11ｂを備えた例えばステンレスから成る正極缶11と、円板状の負極12ｂを備えた例えばステンレスから成る負極缶12とを電解液を含浸させた絶縁シート14を介して対置させ、次いで例えば絶縁性のポリプロピレン樹脂から成るガスケット15を介して正極缶11の周囲と負極缶12の周囲とをかしめるようにして一体に結合させた電槽缶構造とされている。正極11ｂおよび負極12ｂにおける充放電は正極缶11および負極缶12に取着した外部接続端子部材を介して行われる（例えば、下記の特許文献１，２参照）。
【００１１】
また、電気二重層キャパシタにおいても、電気二重層用キャパシタを小型化、高密度化するために、上記電池と同様の図７に示す形状の、内部に電解液が封入された第一の電極缶11と第二の電極缶12とをかしめて形成されたコイン型の電気二重層キャパシタＡが開発されている。
【００１２】
この電気二重層キャパシタＡは、円板状の第一の電極11ｂを備えた例えばステンレスから成る第一の電極缶11と、第二の電極12ｂを備えた例えばステンレスから成る第二の電極缶12とを、電解液を含有する絶縁シート14を第一の電極11ｂと第二の電極12ｂとの間に挟んだ状態で、第一の電極缶11の縁と第二の電極缶12の縁とをガスケット15を介して互いにかしめて接合することで形成されている。第一の電極11ｂおよび第二の電極12ｂにおける充放電は第一の電極缶11および第二の電極缶12に取着した外部接続端子部材を介して行われる（例えば、下記の特許文献３，４参照）。
【特許文献１】特開2000−106195号公報（第６−12頁、図1）
【特許文献２】特開2002−198019号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】特開2002−50551号公報
【特許文献４】特開2003−100569号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１〜４に示されるような従来の電池Ａまたは電気二重層キャパシタＡは、長期間に亘って温度幅が百数十度という温度サイクル試験（例えば−40℃〜85℃）に曝されると、例えばポリプロピレン樹脂から成るガスケット15と正極缶11（第一の電極缶11）と負極缶12（第二の電極缶12）との熱膨張率の差によりガスケット15を介して正極缶11（第一の電極缶11）および負極缶12（第二の電極缶12）の周囲をかしめた電槽缶の結合部位に隙間が生じて電解液が漏れ出す場合があり、これにより電池Ａ（電気二重層キャパシタＡ）の性能を劣化させたり、さらに漏れ出た電解液により外部電気回路基板上の銅（Ｃｕ）配線が腐食して断線するといった不具合が発生したり、あるいは、この隙間から水分が電池Ａ（電気二重層キャパシタＡ）内部に侵入して性能を劣化させるという不具合が発生していた。
【００１４】
さらには、従来の電池Ａまたは電気二重層キャパシタＡは正極缶11（第一の電極缶11）と負極缶12（第二の電極缶12）はステンレスから成るため、熱伝導率が高く、電池Ａ（電気二重層キャパシタＡ）の内部が外部の温度の影響を受けやすく、性能が劣化し易いという問題点もあった。即ち、電池Ａ（電気二重層キャパシタＡ）外部の温度が上昇した場合、電解液が外部の温度変化に追従して大きく温度変化し易く、所望の性能を発揮させることができなかった。
【００１５】
従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、長期間の使用により電槽缶の結合部位に隙間が生じることにより電解液が漏れ出して電池性能を劣化させたり、漏出した電解液により外部電気回路基板が損傷を受けたりすることがなく、外部電気回路基板への接続が容易で、電池または電気二重層キャパシタ性能が周囲の温度変化に影響され難い量産性に優れた電池用ケースおよび電池ならびに電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の内側面と底面との間に形成された段差の上面に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合される蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続された負電極板と、前記突出部を前記負電極板に当接させるとともに前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合された前記蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体とを具備しており、該蓋体は中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された負電極板と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続され、外周部が前記第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層が設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体とを具備しており、該蓋体は中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、前記第一のメタライズ層に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された負電極板と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の内側面と底面との間に形成された段差の上面に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合される蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続された第二の電極と、前記突出部を前記第二の電極に当接させるとともに前記凹部を覆うようにして接合された蓋体とを具備していることを特徴とする。
【００２４】
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第二のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された第二の電極と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記第二の電極に当接されて電気的に接続され、外周部が前記第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする。
【００２６】
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層が設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記凹部を覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体とを具備しており、該蓋体は、中央部に全体が前記凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、該突出部の周囲の前記基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第一のメタライズ層に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された第二の電極と、前記凹部を覆うようにして前記基体の上面に接合されるとともに前記突出部が前記負電極板に当接されて電気的に接続された前記蓋体とを具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、凹部の底面に形成された第一のメタライズ層と、凹部の内側面と底面との間に形成された段差の上面に形成された第二のメタライズ層と、第一のメタライズ層から第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、第二のメタライズ層から第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、凹部を覆うようにして接合される蓋体とを具備しており、蓋体は中央部に全体が凹部側に突出した突出部が設けられているとともに、突出部の周囲の基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることから、電解液が気密性に優れるとともに耐熱性に優れるセラミックスから成る基体によって収容されることとなり、電解液を良好に収容することができ、温度サイクル試験に曝された場合でも隙間が生じて電解液が漏れることがない。また、気密性が維持されるので、電池または電気二重層キャパシタの性能を劣化させる水分や酸素等が外部から電解液中に侵入するのを有効に抑制することができる。
【００２９】
また、セラミックスから成る基体は、有機溶剤や酸性またはアルカリ性等の電解液に侵され難く、電解液中に基体から溶け出した不純物が混入しないので電解液を劣化させることもない。このため電池または電気二重層キャパシタの性能を良好に維持することができる。
【００３０】
さらに、従来のように樹脂を介してかしめる部位を必要としないことから外形を極限まで小さくすることができ、近時の小型化に適するものとなる。
【００３１】
またさらには、蓋体の中央部の突出部を内部に収容する電極板などの内容物に当接させて上方から押さえることができ、これらが横方向にずれるのを防止することができる。また、蓋体に湾曲部が形成されていることから、蓋体を上下方向に弾性変形させ易くすることができ、内容物の全体や部分的に偏った厚みのばらつきがあってもこれらを確実に上方から押さえて固定させることができる。
【００３２】
また、基体の下面に第一の導体層および第二の導体層が設けられていることにより、第一および第二の導体層を外部電気回路基板の表面の配線導体に半田を介して接合させることによって、平板状の外部電気回路基板の配線導体と電池または電気二重層キャパシタとを容易に接続させることができるので、外部電気回路基板の量産性に非常に優れたものとなる。
【００３３】
本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、第一のメタライズ層に電気的に接続された正電極板と、正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに第二のメタライズ層に電気的に接続された負電極板と、突出部を負電極板に当接させるとともに凹部を覆うようにして基体の上面に接合された蓋体とを具備していることにより、上記構成の電池用ケースを用いた気密信頼性が高く、量産性に優れるものとなる。また、所望の電池性能を発揮させることができ、信頼性が高く、長期間に亘って安定して充放電することができるものとなる。
【００３４】
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、第一のメタライズ層に電気的に接続された第一の電極と、第一の電極の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに第二のメタライズ層に電気的に接続された第二の電極と、突出部を第二の電極に当接させるとともに凹部を覆うようにして接合された蓋体とを具備していることにより、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースを用いた気密信頼性が高く、量産性に優れるものとなる。また、所望の電気二重層キャパシタ性能を発揮させることができ、信頼性が高く、長期間に亘って安定して充放電することができるものとなる。
【００３５】
また、本発明の別の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースによれば、基体の上面の凹部の周囲に形成された第二のメタライズ層を具備していることから、凹部の内側面と底面との間に形成された段差の形成を省略できるので、凹部内を広く有効に活用することができ、電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの外形を小型化することができる。
【００３６】
また、本発明の別の電池によれば、少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体の下側主面の広い面積を有する突出部が負電極板と当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続されることによって、負電極板と蓋体との間の抵抗を少なくすることができ、負電極板と蓋体との間で電気的損失を発生させることなく効率よく充放電させることができるので、電気的特性に優れたものとできる。
【００３７】
また、本発明の別の電気二重層キャパシタによれば、少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体の下側主面の広い面積を有する突出部が第二の電極と当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層に接合されて電気的に接続されることによって、第二の電極と蓋体との間の抵抗を少なくすることができ、第二の電極と蓋体との間で電気的損失を発生させることなく効率よく充放電させることができるので、電気的特性に優れたものとできる。
【００３８】
さらに、本発明の別の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースによれば、凹部を覆うように接合されるとともに導電性部材から成る蓋体を具備していることから、蓋体を集電板に併用することができ、凹部の内側面と底面との間に形成された段差，第二のメタライズ層，第二の導体層，および第二の接続導体の形成を省略できるので、基体を小型化できるとともに基体の製造工程を簡略化でき量産に適するものとすることができる。
【００３９】
さらに、本発明の別の電池によれば、凹部を覆うようにして基体の上面に接合されるとともに突出部が負電極板に当接されて電気的に接続された導電性部材から成る蓋体を具備していることから、蓋体の下側主面の広い面積を有する突出部が負電極板と当接されて電気的に接続されることによって負電極板と蓋体との間の抵抗を少なくすることができ、負電極板と蓋体との間で電気的損失を発生させることなく効率よく充放電させることができるので、電気的特性に優れたものとできるとともに、蓋体の突出部の周囲の基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることから、蓋体を上下方向に弾性変形させ易く、電池内部の電池要素の厚みばらつきを吸収させるとともに蓋体を電池の負電極として機能させることができ、外部接続端子部材を電池の上下から挟み込むようにして接続させて、外部接続端子部材に接続できるものとなる。
【００４０】
また、本発明の別の電気二重層キャパシタによれば、凹部を覆うようにして基体の上面に接合されるとともに突出部が第二の電極に当接されて電気的に接続された導電性部材から成る蓋体を具備していることから、蓋体の下側主面の広い面積を有する突出部が第二の電極と当接されて電気的に接続されることによって第二の電極と蓋体との間の抵抗を少なくすることができ、第二の電極と蓋体との間で電気的損失を発生させることなく効率よく充放電させることができるので、電気的特性に優れたものとできるとともに、蓋体の突出部の周囲の基体に接合される外周部との間に湾曲部が設けられていることから、蓋体を上下方向に弾性変形させ易く、電気二重層キャパシタ内部の電気二重層キャパシタ要素の厚みばらつきを吸収させるとともに蓋体を電気二重層キャパシタの集電板として機能させることができ、外部接続端子部材を電気二重層キャパシタの上下から挟み込むようにして接続させて、外部接続端子部材に接続できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースについて以下に詳細に説明する。図１において、（ａ）は本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの平面図を示す。なお、本発明の電池用ケースおよび電気二重層キャパシタ用ケースは同じ構成を有するため、以下、電池用ケースを例にして説明する。
【００４２】
本発明の電池用ケースは、上面の中央部に直方体状，角柱状または円柱状等の凹部１ａが形成され、下面に第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、凹部１ａの内側面と底面との間に形成された段差１−Ａの上面に形成された第二のメタライズ層１ｃと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけて形成された第一の接続導体２ｂと、第二のメタライズ層１ｃから第二の導体層１ｅにかけて形成された第二の接続導体２ｃと、凹部１ａを覆うようにして接合される蓋体３とを具備しており、蓋体３は、中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられているとともに、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている。
【００４３】
また、図４は図１の電池用ケースを用いた本発明の電池の実施の形態の一例を示し、図１と共通する部位には共通の符号が付されている。なお、Ｂ−１は第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続された正電極板、Ｂ−２は正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置されるとともに第二のメタライズ層１ｃに電気的に接続された負電極板を示す。
【００４４】
図１においては、基体１の凹部１ａの底面に第一のメタライズ層１ｂが形成されるとともに凹部１ａの内側面と底面との間に段差１−Ａが形成され、段差１−Ａの上面に第二のメタライズ層１ｃが形成されており、第一および第二の導体層１ｄ，１ｅが基体１の下面に形成されている形態を示す。なお、図１（ｂ）において第一のメタライズ層１ｂおよび第二のメタライズ層１ｃにクロスハッチングを付しているが、これは図をわかりやすくするためのものであり、断面を示すものではない。
【００４５】
第一および第二の導体層１ｄ，１ｅが基体１の下面に形成されて設けられていることにより、第一および第二の導体層１ｄ，１ｅを外部電気回路基板の表面の配線導体に半田を介して接合させることによって、平板状の外部電気回路基板の配線導体と電池とを容易に接続させることができるので、外部電気回路基板の量産性がよくなる。
【００４６】
このような基体１は、アルミナ質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミックスから成り、以下のようにして作製される。例えば、基体１がアルミナ質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３），酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤等を添加混合してスラリーと成す。このスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法によってグリーンシートと成し、所要の大きさに切断する。次に、その中から選ばれた複数のグリーンシートにおいて凹部１ａ，段差１−Ａ等を形成するために適当な打ち抜き加工を施す。
【００４７】
そして、これらのグリーンシートにタングステン（Ｗ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを印刷塗布して第一のメタライズ層１ｂ，第一の接続導体２ｂ，第一の導体層１ｄ，第二のメタライズ層１ｃ，第二の接続導体２ｃ，第二の導体層１ｅ等の導体層となる印刷パターンを形成し、基体１の上面にもロウ付け接合等の必要に応じて印刷パターンを形成し、次いでこれらの印刷パターンを形成したグリーンシートを積層し、約1600℃の温度で焼成することによって導体層を備えた基体１が作製される。
【００４８】
第一の導体層１ｄは、第一の接続導体２ｂを介して第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続され、第二の導体層１ｅは第二の接続導体２ｃを介して第二のメタライズ層１ｃに電気的に接続される。そして、第一の導体層１ｄは電池の正極として用いられ、第二の導体層１ｅは負極として用いられる。この第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが外部電気回路基板の表面の配線導体に半田を介して接合されることによって電池が外部の電気回路と電気的に接続される。
【００４９】
なお、図１には、第一の接続導体２ｂおよび第二の接続導体２ｃは、基体１の内部を貫通する貫通導体の例によって示されているが、貫通導体以外にも第一のメタライズ層１ｂから基体１の側面にかけて導出され、基体１の側面に形成された側面導体を介して第一の導体層１ｄに接続される第一の接続導体２ｂとし、第二のメタライズ層１ｃも第二のメタライズ層１ｃから基体１の側面にかけて導出され、基体１の側面に形成された他の側面導体を介して第二の導体層１ｅに接続される第二の接続導体２ｃとしてもよい。
【００５０】
また、このようにして作製された基体１に形成されたこれら導体層の露出した表面には、耐食性に優れかつ半田との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ１〜12μｍのニッケル（Ｎｉ）層および厚さ0.3〜５μｍの金（Ａｕ）層をめっき法等により順次被着しておくのがよい。これにより、特に電池用ケースの内部に形成された第一のメタライズ層１ｂおよび第２のメタライズ層１ｃの金属成分が充放電による電圧で容易に溶出するのを有効に抑制できる。また、第一および第二の導体層１ｄ，１ｅにおいては半田との濡れ性がよくなり、外部電気回路基板上の配線導体との半田を介した接合強度がより強固なものとなる。
【００５１】
Ｎｉ層の厚さが１μｍ未満であれば、メタライズ層から成る各導体の酸化腐蝕を防止したり導体から金属成分が溶出したりするのを有効に抑制するのが困難になって電池性能が劣化し易くなる。また、Ｎｉ層の厚さが12μｍを超えると、めっき形成に多大の時間がかかることになり量産性が低下し易くなるとともに電気抵抗が大きくなり易い。
【００５２】
また、Ａｕ層の厚さが0.3μｍ未満であれば、均一な厚さのＡｕ層を形成するのが困難となり、Ａｕ層が極めて薄い部位やあるいはＡｕ層が形成されていない部位が生じ易く、酸化腐食の防止効果や半田との濡れ性が低下し易くなる。Ａｕ層の厚さが５μｍを超えると、めっき形成に多大の時間がかかることになり量産性が低下し易くなる。
【００５３】
セラミックスから成る基体１は、有機溶剤や酸性またはアルカリ性等の電解液Ｂ−４に侵され難く、従って電解液Ｂ−４中に基体１から溶け出した不純物が混入して電解液Ｂ−４を劣化させることがない。このため電池性能を良好に維持することができる電池用ケースを得ることができる。
【００５４】
好ましくは、第二の接続導体２ｃの断面積が第一の接続導体２ｂの断面積よりも大きくすることよって、第一の接続導体２ｂの抵抗値と第二の接続導体２ｃの抵抗値とを近づけることもできる。また、第一の接続導体２ｂおよび第二の接続導体２ｃをそれぞれ複数の導体から成るものとしてもよい。
【００５５】
なお、第一および第二の接続導体２ｂ，２ｃは、図１では第一および第二の導体層１ｄ，１ｅに対してそれぞれ垂直に連なる一本の層間接続導体（貫通導体）として示されているが、基体１の下面に形成された第一および第二の導体層１ｄ，１ｅと平行な方向の内部配線層と垂直な層間接続導体とを複数組み合わせて形成されていてもよく、これによって基体１内に電気回路を引き回すことができるとともに、第一および第二の導体層１ｄ，１ｅを基体１の所望の位置に形成することができる。
【００５６】
また、基体１の上面には、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），カーボン（Ｃ），鉄（Ｆｅ）−Ｎｉ−コバルト（Ｃｏ）合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属や樹脂等の弾力性のある部材から成る蓋体３がＡｌロウ，銀（Ａｇ）ロウ，Ａｕ−錫（Ｓｎ）半田等を用いたロウ付けや樹脂接着材等を用いた接着等の方法によって接合される。
【００５７】
蓋体３は中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられ、かつ突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが突出部３ａを取り囲むように設けられている。これにより、蓋体３の中央部の突出部３ａを電池用ケースの内部に収容する電極板などの電池要素に当接させて上方から押さえることができ、これらの電池要素が横方向にずれるのを防止することができる。また、蓋体３に湾曲部３ｂが形成されていることから、蓋体３を上下方向に弾性変形させ易くすることができ、電池要素の全体や偏った部分の厚みのばらつきがあっても電池要素を確実に上方から押さえて固定させることができる。
【００５８】
また、このように電池要素を上方から押さえることによる蓋体３の変形は、湾曲部３ｂによって吸収されるので、突出部３ａの下面を面で電池要素に当接させやすく、蓋体３と電池要素との間の抵抗を低減することができるとともに、蓋体３の周辺部の基体１との接合部に凹部１ａ側から引き剥がすような力が加わりにくく、蓋体３と基体１との接合性も良好にできる。
【００５９】
ここで、湾曲部３ｂは凹部１ａ側に湾曲させて形成されても、凹部１ａの反対側に突出するように湾曲させて形成されてもよく、いずれの場合においても、蓋体３を上下方向に弾性変形させ易くすることができ、電池要素を上方から押さえて固定させることができる。しかしながら、湾曲部３ｂが凹部１ａの反対側に突出するように湾曲させて形成された場合は、湾曲部３ｂが蓋体３の上方に突出することとなり、電池全体の高さが高くなってしまい近時の小型化傾向に適さないものとなるとともに、蓋体３の上方に突出した湾曲部３ｂが外部電気回路基板への実装時の障害となる場合があるため、図１に示すように、湾曲部３ｂは、突出部３ａからＳ字状に凹部１ａ側に湾曲させて突出させ、突出部３ａの周囲を湾曲部３ｂが取り囲むように形成するのが望ましい。すなわち、突出部３ａや湾曲部３ｂが蓋体３の上面外周部より上方には突出しない形状とされる。
【００６０】
蓋体３は金属から成る場合、蓋体３となる金属板に従来周知のプレス加工を施すことによって形成される、または、蓋体３となる金属板に従来周知のエッチング加工を施すことによって形成してもよい。蓋体３のエッチング加工方法としては、下面側および上面側から互い違いとなるようにエッチング加工を施し、第一の湾曲部３ａと第二の湾曲部３ｂとを形成すればよい。
【００６１】
また、蓋体３が電解液Ｂ−４に侵されやすいＣｕやＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属から成る場合は、その下側主面にＡｌ等の電解液Ｂ−４に侵され難い材料をスパッタリング等の蒸着法等によって0.1〜１μｍの厚さで被着させておけばよい。蓋体３を金属から成るものとした場合は、長期にわたって弾性を有することから、電池要素を長期にわたって強固に押さえ続けることができ、長期にわたって極めて正常かつ安定に作動する電池とすることができる。
【００６２】
また、蓋体３が樹脂から成る場合、金型内に射出成型することによって所定形状に形成される。蓋体３が樹脂から成る場合、例えば、エポキシ樹脂，ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ），液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を用いることができる。蓋体３を樹脂から成るものとした場合は、金型内に射出成型することで効率よく大量に製造することができ、極めて量産性に優れたものとすることができるとともに、電解液Ｂ−４に侵され難い材料であることから長期に亘って正常かつ安定に作動する電池とすることができる。
【００６３】
好ましくは、蓋体３の突出部３ａと湾曲部３ｂとを除く部位における厚さをｔとし、蓋体３の突出部３ａと湾曲部３ｂとを含んだ厚さをＴとした場合、厚さＴは1.3×ｔ≦Ｔ≦1.7×ｔとするのがよい。この構成により、蓋体３を上下方向に適度に弾性変形させ易くすることができ、電池要素の全体の厚みにばらつきがあっても電池要素を確実に上方から押さえて固定させることができる。Ｔ＜1.3×ｔとなると、蓋体３を上下方向に適度に弾性変形させるのが困難となり易く、Ｔ＞1.7×ｔとなると、凹部１ａ側に突出する突出部３ａおよび湾曲部３ｂの突出量が不必要に大きくなり、凹部１ａ内部の容積が減少する点で不都合である。
【００６４】
また好ましくは、突出部３ａの幅をＷ１とし、凹部１ａの幅をＷ３とした場合、0.3×Ｗ３≦Ｗ１≦0.7×Ｗ３とするのがよい。この構成により、突出部３ａによって電池要素を適度に広い面積で押さえて強固に固定させることができるとともに、湾曲部３ｂを設けることができなくなるのを防止する。Ｗ１＜0.3×Ｗ３となると、突出部３ａの幅が小さくなりすぎて、電池要素を強固に固定しにくくなる点で不都合であり、Ｗ１＞0.7×Ｗ３となると、突出部３ａの幅が広くなりすぎ、突出部３ａの外側と基体１に接合する外周部との距離がわずかなものとなってしまい、その結果、蓋体３に適度な湾曲部３ｂを設けることができなくなってしまう。
【００６５】
また好ましくは、湾曲部３ｂの幅をＷ２とした場合、３×ｔ≦Ｗ２≦７×ｔとするのがよい。この構成により、蓋体３を上下方向に適度に弾性変形させ易くすることができ、電池要素の全体の厚みにばらつきがあっても電池要素を確実に上方から押さえて固定させることができるとともに、凹部１ａ側に突出する湾曲部３ｂの突出量が大きくなるのを防止し、凹部１ａ内部の容積が減少するのを防止する。Ｗ２＜３×ｔとなると、湾曲部３ｂの幅が狭くなりすぎて、蓋体３を上下方向に適度に弾性変形させるのが困難となり易く、Ｗ２＞７×ｔとなると、凹部１ａ側に突出する湾曲部３ｂの突出量が大きくなり、凹部１ａ内部の容積が減少する点で不都合である。
【００６６】
次に、本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例を図２に示す。同図において、（ａ）は電池用ケースの断面図、（ｂ）は電池用ケースの平面図である。なお、上記実施の形態の一例と対応する部位には同じ符号が付されている。また、図２（ｂ）において第一のメタライズ層１ｂおよび第二のメタライズ層１ｃにクロスハッチングを付しているが、これは図１（ｂ）同様に図をわかりやすくするためのものであり、断面を示すものではない。そして、本発明の実施の形態の他の例においても、電池用ケースおよび電気二重層キャパシタ用ケースは同じ構成を有するため、以下、電池用ケースを例にして説明する。
【００６７】
本発明の電池用ケースの実施の形態の他の例においては、上面の中央部に直方体状，角柱状または円柱状等の凹部１ａが形成され、下面に第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、基体１の上面の凹部１ａの周囲に形成された第二のメタライズ層１ｃと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけて形成された第一の接続導体２ｂと、第二のメタライズ層１ｃから第二の導体層１ｅにかけて形成された第二の接続導体２ｃと、凹部１ａを覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体３とを具備しており、蓋体３は中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられているとともに、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている。
【００６８】
また、図５はこの電池用ケースを用いた本発明の電池の実施の形態の他の例を示し、Ｂ−１は第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続された正電極板、Ｂ−２は正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置された負電極板、３は凹部１ａを覆うようにして基体１の上面に接合されるとともに突出部３ａが負電極板Ｂ−２に当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層１ｃに接合されて電気的に接続された蓋体である。
【００６９】
この形態によれば、基体１の上面の凹部１ａの周囲に形成された第二のメタライズ層１ｃを具備していることから、内側面と底面との間に形成された段差１−Ａを省略できるので、凹部１ａ内を広く有効に活用することができ、電池用ケースの外形を小型化することができる。
【００７０】
基体１は図１の電池用ケースと同様のセラミックスから成り、蓋体３はＡｌ，Ｃｕ，カーボン，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の導電性の材料から成る。または、エポキシ樹脂，ＰＰＳ，ＬＣＰ等の樹脂から成り、下側主面にＡｌ等により導電性とされる金属層３ｃが形成されている。
【００７１】
好ましくは、蓋体３は絶縁材である樹脂から成り、基体１側の下側主面のほぼ全面にＡｌ等の金属層３ｃが形成されているのがよい。そして、突出部３ａの金属層３ｃが負電極板Ｂ−２に当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層１ｃに接合されて電気的に接続されて基体１の上面に凹部１ａを覆うようにして接合される。この構成によって、蓋体３の上側主面が導電性とされず、蓋体３の上面に不要な電流が流れるのを防止することができる。従って、蓋体３の上側主面に導電性の部材が接触しても電気的短絡等の不具合が発生するのを有効に防止できる。
【００７２】
さらに、本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例を図３に示す。同図において、（ａ）は電池用ケースの断面図、（ｂ）は電池用ケースの平面図である。また、この電池用ケースを用いた本発明の電池を図６に示す。これらの図において、他の例と対応する同じ部位には、同じ符号が付されている。また、図３（ｂ）において第一のメタライズ層１ｂにクロスハッチングを付しているが、これは図をわかりやすくするためのものであり、断面を示すものではない。そして、本発明の実施の形態の他の例においても、電池用ケースおよび電気二重層キャパシタ用ケースは同じ構成を有するため、以下、電池用ケースを例にして説明する。
【００７３】
この例においては、本発明の電池用ケースは、上面の中央部に直方体状，角柱状または円柱状等の凹部１ａが形成され、下面に第一の導体層１ｄが設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけて形成された第一の接続導体２ｂと、凹部１ａを覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体３とを具備しており、蓋体３は中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられているとともに、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている
この形態によれば、凹部１ａを覆うようにして接合されるとともに導電性部材から成る蓋体３を具備していることから、蓋体３を負電極に併用することができ、凹部１ａの内側面と底面との間に形成される段差１−Ａ，第二のメタライズ層１ｃ，第二の導体層１ｅ，および第二の接続導体２ｃの形成を省略できるので、基体１を小型化できるとともに基体１の製造工程を簡略化でき量産に適するものとすることができる。
【００７４】
基体１は図１の電池用ケースと同様のセラミックスから成り、蓋体３はＡｌ，Ｃｕ，カーボン，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の導電性部材から成る。
【００７５】
次に、本発明の電池について以下に詳細に説明する。なお、図４は図１の電池用ケースを用いた本発明の電池の実施の形態の一例（これを電池Ｃとする）を示す断面図、図５は図２の電池用ケースを用いた本発明の電池の実施の形態の他の例（これを電池Ｄとする）を示す断面図、図６は図３の電池用ケースを用いた本発明の電池の実施の形態の他の例（これを電池Ｅとする）を示す断面図である。ここで、Ｂ−１は正電極板、Ｂ−２は負電極板、Ｂ−３は絶縁シート、Ｂ−４は電解液、Ｃ，Ｄ，Ｅは電池である。
【００７６】
本発明の電池Ｃは、本発明の電池用ケースと、第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続された正電極板Ｂ−１と、この正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含侵した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置されるとともに第二のメタライズ層１ｃに電気的に接続された負電極板Ｂ−２と、蓋体３の突出部３ａを負電極板Ｂ−２に当接させるとともに凹部１ａを覆うようにして基体１の上面に接合された蓋体３とを具備している。
【００７７】
本発明の電池Ｄは、本発明の電池用ケースと、第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続された正電極板Ｂ−１と、この正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置された負電極板Ｂ−２と、少なくとも下側主面が導電性とされ、凹部１ａを覆うようにして基体１の上面に接合されるとともに突出部３ａが負電極板Ｂ−２に当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層１ｃに接合されて電気的に接続された蓋体３とを具備している。
【００７８】
本発明の電池Ｅは、本発明の電池用ケースと、第一のメタライズ層１ｂに接続された正電極板Ｂ−１と、この正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置された負電極板Ｂ−２と、凹部１ａを覆うようにして基体１の上面に接合されるとともに突出部３ａが負電極板Ｂ−２に当接されて電気的に接続された蓋体３とを具備している。
【００７９】
正電極板Ｂ−１は、ＬｉＣｏＯ２やＬｉＭｎ２Ｏ４等から成る正極活物質およびアセチレンブラックや黒鉛等の導電材を含む板状やシート状のものであり、また、負電極板Ｂ−２はコークスや炭素繊維等の炭素材料から成る負極活物質を含む板状やシート状のものである。
【００８０】
正電極板Ｂ−１は、上記正極活物質に上記導電材を加えたものにポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法等を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【００８１】
同様にして負電極板Ｂ−２は、上記負極活物質にポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法等を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【００８２】
また、絶縁シートＢ−３は、ポリオレフィン繊維製の不織布やポリオレフィン製の微多孔膜などから成り、電解液Ｂ−４が含浸されるとともに正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−２との間に配置されることにより、正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−２とが直接接触することを防止するとともに正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−２との間の電解液Ｂ−４の移動を可能として電流が流れることを可能とする。
【００８３】
電解液Ｂ−４は、湿気をほとんど含まない例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを充填した容器内でシリンジなどの注入手段を用いて凹部１ａの上面から電池Ｃ，Ｄ，Ｅの内部に注入される。そして、注入後に基体１の上面に蓋体３を溶接接合することによって、電池Ｃ，Ｄ，Ｅの内部を気密に封止することができる。
【００８４】
電解液Ｂ−４は、例えば、四フッ化ホウ酸リチウム等のリチウム塩や塩酸，硫酸，硝酸等の酸をジメトキシエタンやプロピレンカーボネート等の有機溶媒に溶解したものである。
【００８５】
このような電解液Ｂ−４は、腐食性や溶解性の高いものであるが、本発明の電池用ケースを用いることにより、基体１は耐薬品性に優れているため、有機溶剤や酸等を含む電解液Ｂ−４に侵され難く、電解液Ｂ−４中に電池用ケースから溶け出した不純物が混入して電解液Ｂ−４を劣化させることもなく、電池性能を良好に維持することができる。
【００８６】
また、従来用いられていた金属用ケースでは図７に示すように正極缶11と負極缶12とをそれらの周囲をポリプロピレン樹脂等から成るガスケット15を介してかしめることによって一体化しており、このかしめた部位があるために従来の電池では正極缶11と負極缶12と絶縁シート14とを合わせたかしめ部に２ｍｍ前後の寸法が必要であったのに対して、本発明によれば、かしめ部がないために電池Ｃ，Ｄ，Ｅの外形を小さくすることができ、携帯機器の小型化に大きく寄与できるものとなる。また、気密信頼性が高く、量産性に優れるものとなる。
【００８７】
また、気密性および耐熱性に優れる基体１の上面に蓋体３をポリプロピレンのような樹脂接着剤や半田接合，シーム溶接接合等により強固に接合できるので、電解液Ｂ−４を良好に収容することができ、温度サイクル等に曝された場合でも隙間が生じて電解液が漏れることがない。また、気密性が維持されるので、電池性能を劣化させる水分や酸素等が外部から電解液Ｂ−４中に進入するのを有効に抑制することができる。
【００８８】
さらに、この電池用ケースを用いることによって第一のメタライズ層１ｂが凹部１ａの底面に形成されることによって正電極板Ｂ−１を接続させ易くし、この正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置するとともに第二のメタライズ層１ｃに接続された、または蓋体３の下側主面に接続された負電極板Ｂ−２を載置することができ、量産性に非常に優れたものとなる。
【００８９】
またさらには、蓋体３の中央部の突出部３ａを電池用ケースの内部に収容する正電極板Ｂ−１などの電池要素に当接させて上方から押さえることができ、これらの電池要素が横方向にずれるのを防止することができる。また、蓋体３は、湾曲部３ｂが形成されていることから、蓋体３を上下方向に弾性変形させ易くすることができ、電池要素の全体の厚みや偏った厚みのばらつきがあっても電池要素を確実に上方から押さえて固定させることができる。その結果、所望の電池性能を発揮させることができる。
【００９０】
図５の電池Ｄおよび図６の電池Ｅでは、蓋体３の下側主面の突出部３ａを負電極板Ｂ−２の上面に当接させて電気的に接続させることができ、蓋体３の突出部３ａと負電極板Ｂ−２とを広い面積で接続させることによって負電極板Ｂ−２と蓋体３との間の抵抗を少なくすることができ、負電極板Ｂ−２と蓋体３との間で電気的損失を発生させることなく効率よく充放電することができるので、電気的特性に優れ、より信頼性が高く、長期間に亘って安定して充放電することができるものとなる。
【００９１】
また、図６の電池Ｅでは、蓋体３を電池の負電極として機能させることができることから、外部接続端子部材を電池の上下に配置して、電池を挟み込むようにして外部接続端子部材を接続させて、外部接続端子部材に接続できるものとなる。また、外部接続端子部材に突起を設け、蓋体３の上側主面の突出部３ａが形成されて凹部となっている部分に外部接続端子部材の突起が嵌まるようにして外部接続端子部材を接続させれば、電池Ｅが外部接続端子部材から外れ難いようにすることもできる。
【００９２】
次に、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタＣは、上記電池用ケースおよび電池Ｃと同様の構成およびその作用効果を有するものである。
【００９３】
すなわち、図１に示す本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に直方体状，角柱状または円柱状等の凹部１ａが形成され、下面に第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、凹部１ａの内側面と底面との間に形成された段差１−Ａの上面に形成された第二のメタライズ層１ｃと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけて形成された第一の接続導体２ｂと、第二のメタライズ層１ｃから第二の導体層１ｅにかけて形成された第二の接続導体２ｃと、凹部１ａを覆うようにして接合される蓋体３とを具備しており、蓋体３は、中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられているとともに、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている。
【００９４】
また、図４に示す本発明の電気二重層キャパシタＣは、上記記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、第一のメタライズ層１ｂの上面に載置されて第一のメタライズ層１ｂに電気的に接続された第一の電極Ｂ−１と、この第一の電極Ｂ−１上に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置されるとともに第二のメタライズ層１ｃに電気的に接続された第二の電極Ｂ−２と、突出部３ａを第二の電極Ｂ−２に当接させるとともに凹部１ａを覆うようにして接合された蓋体３とを具備している。
【００９５】
図２に示す本発明の電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例においては、上面の中央部に直方体状の凹部１ａが形成され、下面に第一の導体層１ｄおよび第二の導体層１ｅが互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成された第一のメタライズ層１ｂと、基体１の上面の凹部１ａの周囲に形成された第二のメタライズ層１ｃと、第一のメタライズ層１ｂから第一の導体層１ｄにかけて形成された第一の接続導体２ｂと、第二のメタライズ層１ｃから第二の導体層１ｅにかけて形成された第二の接続導体２ｃと、凹部１ａを覆うようにして接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体３とを具備しており、蓋体３は中央部に全体が凹部１ａ側に突出した突出部３ａが設けられているとともに、突出部３ａの周囲の基体１に接合される外周部との間に湾曲部３ｂが設けられている。
【００９６】
また、図５に示す電気二重層キャパシタＤの実施の形態の他の例においては、少なくとも下側主面が導電性とされた蓋体３の下側主面の広い面積を有する突出部３ａが第二の電極Ｂ−２と当接されて電気的に接続され、外周部が第二のメタライズ層１ｃに接合されて電気的に接続されている。
【００９７】
図３に示す本発明の電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例においては、凹部１ａを覆うように接合されるとともに導電性部材から成る蓋体３を具備している。
【００９８】
また、図６に示す電気二重層キャパシタＥの実施の形態の他の例においては、凹部１ａを覆うようにして基体１の上面に接合されるとともに突出部３ａが第二の電極Ｂ−２に当接されて電気的に接続された導電性部材から成る蓋体３を具備している
第一の電極Ｂ−１および第二の電極Ｂ−２は、例えばフェノール樹脂繊維（ノボロイド繊維）を炭化賦活して得られるものであり、賦活はこの繊維を800〜1000℃の高温雰囲気下で高温水蒸気などの賦活ガスに接触させることにより行われ、炭化物中の揮発成分、あるいは炭素原子の一部をガス化し、主に１〜10ｎｍの微細構造を発達させ内部表面積を１×10６ｍ２／ｋｇ以上にまでする工程で作製される。本発明の電気二重層キャパシタＣは、第一および第二の導体層１ｄ，１ｅにおける極性はなく、第一の導体層１ｄ側を陽極、第二の導体層１ｅ側を陰極として使用できるし、その逆の極性でも使用できる。
【００９９】
電解液Ｂ−４は、例えば６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩や、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４）などの第４級アンモニウム塩をプロピレンカーボネート（ＰＣ）やスルホラン（ＳＬＦ）などの溶媒中に溶解したものである。
【０１００】
また、絶縁シートＢ−３には、例えばガラス繊維やポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂等が用いられる。
【０１０１】
そして、電気二重層キャパシタＣ，Ｄ，Ｅは、第一のメタライズ層１ｂの上面に、第一の電極Ｂ−１，絶縁シートＢ−３，第二の電極Ｂ−２，蓋体３が互いに密着するように載置し、電解液Ｂ−４を注入した後に、Ａｌロウ，Ａｇロウ，Ａｕ−Ｓｎ半田等を用いたロウ付けや樹脂接着材等を用いた接着等の方法によって基体１の上面に凹部１ａを覆うように接合され電気二重層キャパシタＣ，Ｄ，Ｅとなる。
【０１０２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、１つの凹部１ａを有する電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースを用いた電池Ｃ，Ｄ，Ｅまたは電気二重層キャパシタＣ，Ｄ，Ｅについて説明したが、複数の凹部１ａを有する電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースとしてもよく、その場合、蓋体３は各凹部１ａをすべて覆う一枚の蓋体３とするか、またはそれぞれの凹部１ａを覆う複数の蓋体３が取着されるようにすればよい。このように複数の凹部１ａを有する電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースを用いる場合には、それぞれの凹部１ａに作製された電池Ｃ，Ｄ，Ｅまたは電気二重層キャパシタＣ，Ｄ，Ｅを並列接続することにより高容量の電池Ｃ，Ｄ，Ｅまたは電気二重層キャパシタＣ，Ｄ，Ｅとすることができ、また、直列接続することにより高電圧を供給することができる電池Ｃ，Ｄ，Ｅとすることができる。
【０１０３】
また、図１〜６では、湾曲部３ｂは突出部３ａと外周部との間に１個設けられる形態を示したが、湾曲部３ｂは突出部３ａと外周部との間に複数個設けられる形態であってもよく、蓋体３をより弾性変形させ易くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、携帯電話などの通信機器に用いられ、容易に外部電気回路基板に接続することができるとともに電解液の漏れを有効に防止することのできる薄型の電池用ケースおよび電池として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】（ａ）は本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の一例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図３】（ａ）は本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図４】本発明の電池または電気二重層キャパシタの実施の形態の一例を示し、図１の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタケースを用いた電池または電気二重層キャパシタの断面図である。
【図５】本発明の電池または電気二重層キャパシタの実施の形態の他の例を示し、図２の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタケースを用いた電池または電気二重層キャパシタの断面図である。
【図６】本発明の電池または電気二重層キャパシタの実施の形態の他の例を示し、図３の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタケースを用いた電池または電気二重層キャパシタの断面図である。
【図７】従来の電池または電気二重層キャパシタの例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１：基体
１ａ：凹部
１ｂ：第一のメタライズ層
１ｃ：第二のメタライズ層
１ｄ：第一の導体層
１ｅ：第二の導体層
２ｂ：第一の接続導体
２ｃ：第二の接続導体
３：蓋体
３ａ：突出部
３ｂ：湾曲部
Ｂ−１：正電極板，第一の電極
Ｂ−２：負電極板，第二の電極
Ｂ−３：絶縁シート
Ｂ−４：電解液
Ｃ，Ｄ，Ｅ：電池，電気二重層キャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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